107年:(醫檢)生化(1)

關於蛋白質的變性( denaturation ),下列敘述何者錯誤?

A蛋白質二級結構會被破壞
B蛋白質溶解度可因此而增加
C可因溫度升高導致變性
D可因有機溶劑引起變性

詳細解析

本題觀念:

本題考蛋白質變性(protein denaturation)的機制與特性。變性是指蛋白質二、三、四級結構被破壞,但胜肽鍵(一級結構)保持完整,並伴隨功能喪失及物理性質改變。本題為「何者錯誤」的反向題。

選項分析

(A) 蛋白質二級結構會被破壞 ✅ 正確陳述 變性過程中,穩定二級結構(α-helix、β-pleated sheet)的氫鍵(hydrogen bonds)等弱作用力受到破壞,使蛋白質失去規則排列,成為隨機捲曲(random coil)構形。此敘述正確。

(B) 蛋白質溶解度可因此而增加 ❌ 錯誤陳述(=答案) 蛋白質變性後,溶解度通常降低而非增加。

  • 原理:天然蛋白質折疊時,疏水性胺基酸殘基(hydrophobic residues)藏於蛋白質內部,親水性殘基暴露於外表面,使蛋白質易溶於水。
  • 變性後:疏水性殘基暴露至表面,蛋白質之間透過疏水交互作用聚集,導致沉澱(precipitation),即凝固(coagulation)。
  • 臨床例子:烹煮蛋白(煮熟的蛋白由透明變白且不溶)即為熱變性後溶解度降低的典型。 此敘述為錯誤

(C) 可因溫度升高導致變性 ✅ 正確陳述 高溫破壞維持蛋白質三維結構的弱交互作用(氫鍵、疏水性作用力、范德瓦耳斯力等),為最常見的變性原因之一。一般蛋白質在 60–

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